【正文】 變成六方晶型。解：有問題，根據(jù)相律，F(xiàn)=CP+2=1P+2=3P，系統(tǒng)平衡時，F(xiàn)=0 ，則P=3 ，硫系統(tǒng)只能是三相平衡系統(tǒng)。62 什么是吉布斯相律？它有什么實際意義？ 圖62第三圖錯，析晶過程中，達到共熔點后，系統(tǒng)進入低共熔過程，從液相中析出固溶體α、β，系統(tǒng)進入三相平衡狀態(tài)，系統(tǒng)的溫度不能變，因此中間的那條線應(yīng)與AB平行。 已知A的熔點為1000℃，B熔點為700℃。如加入 1wt% Al203 ，在低共熔點（1595 ℃）時產(chǎn)生的液相量為 1/=% ，會使硅磚的耐火度大大下降； 2SiO2 2點冷卻析晶過程： 626圖614為一個三元系統(tǒng)相圖。 （3）熔體M1的冷卻析晶過程： （2）如圖所示。 3組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程解：（1）化合物S為不一致熔融三元化合物；P1E、P2E均為共熔界線，P1P2為轉(zhuǎn)熔界線；無變量點E為低共熔點，PP2均為單轉(zhuǎn)熔點。解：（1）界線Eee1P、ab、PE、RE、QR、e3Q均為共熔界線，界線aP、bR為轉(zhuǎn)熔界線。實際生產(chǎn)過程中有可能會產(chǎn)生玻璃相。（2）1455℃獨立析晶過程也不一定會進行到底，由于冷卻速度較快，還可能使熟料中殘留玻璃相，這樣的話殘留玻璃相有可能離開F點向其它無變量點繼續(xù)轉(zhuǎn)移。 2SiO2 Na2O－CaO－SiO2系統(tǒng)相圖圖630解： 此模型可以看作是半無限棒的一維擴散問題，可用高斯誤差函數(shù)求解。79 在某種材料中，某種粒子的晶界擴散系數(shù)與體積擴散系數(shù)分別為Dgb＝10－10exp結(jié)構(gòu)疏松，擴散阻力小而擴散系數(shù)大。713 試分析離子晶體中，陰離子擴散系數(shù)－般都小于陽離子擴散系數(shù)的原因。晶體的內(nèi)部質(zhì)點排列有周期性，每個質(zhì)點力場是對稱的，質(zhì)點在表面遷移所需活化能較晶體內(nèi)部小，則相應(yīng)的擴散系數(shù)大。過冷度是相變臨界溫度與實際轉(zhuǎn)變溫度之差，相變形核的熱力學(xué)條件是要有過冷度。（４）調(diào)幅分解中的增幅過程是通過上坡擴散。非均勻成核——在異相界面上進行，如容器壁，氣泡界面或附著于外加物（雜質(zhì)或晶核劑）913設(shè)固－液界面能510－5J/cm2，求：（1）在900℃和1000℃時的臨界晶核半徑；（2）在900℃和1000℃時進行相變所需的能量。 所以 △G~r關(guān)系曲線 燒結(jié)溫度（2）燒結(jié)溫度：坯體在高溫作用下，發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，最后顯氣孔率接近于零，達到致密程度最大值時，工藝上稱此種狀態(tài)為燒結(jié)，達到燒結(jié)時相應(yīng)的溫度，稱為燒結(jié)溫度。（3）表面能與顆粒之間形成的毛細管力。燒結(jié)過程大致可以分為三個界線不十分明顯的階段。106某氧化物粉末的表面能是1000erg/cm2，燒結(jié)后晶界能是550erg/cm2，若用粒徑為1μm的粉料（假定為方體）壓成 1cm3的壓塊進行燒結(jié)，試計算燒結(jié)時的推動力。解：不可行。 常規(guī)條件下坯體密度很難達到理論密度值。解：（1） 對 FeO,易形成負離子過剩型非化學(xué)計量化合物,其缺陷反應(yīng)式為： （3） 外加劑與燒結(jié)主體形成化合物抑制晶界移動。（2） 燒結(jié)氧化鋁Al2O3時,由于氫原子半徑很小,擴散系數(shù)較大,易于擴散而有利于閉氣孔的清除；而原子半徑大的氮則由于其擴散系數(shù)較小難于擴散而阻礙燒結(jié)。由于氣孔脫離晶界，再不能利用晶界這樣的快速通道排除，使燒結(jié)停止，致密度不再增加，這將出現(xiàn)二次再結(jié)晶現(xiàn)象。解：晶粒正常長大時，如果晶界受到第二相雜質(zhì)的阻礙，其移動可能出現(xiàn)三種情況。1010 有人試圖用延長燒結(jié)時間來提高產(chǎn)品致密度，你以為此法是否可行，為什么？界面上有應(yīng)力在擴散傳質(zhì)燒結(jié)過程中，控制起始粒度很重要；粘性流動：粒度小為達到致密燒結(jié)所需時間短，燒結(jié)時間延長，流變性增強；溶解－沉淀：粒度小，傳質(zhì)推動力大。 （2）顆粒堆積后，有很多細小氣孔彎曲表面由于表面張力而產(chǎn)生壓力差，（4）液相燒結(jié)：燒結(jié)溫度高于被燒結(jié)體中熔點低的組分從而有液相出現(xiàn)的燒結(jié)。解：均勻成核——在均勻介質(zhì)中進行，在整體介質(zhì)中的核化可能性相同，與界面，缺陷無關(guān)910 為什么在成核一生長機理相變中，要有一點過冷或過熱才能發(fā)生相變?什么情況下需過冷，什么情況下需過熱？解：由得：在平衡溫度時， （３）調(diào)幅分解在母相中均勻的發(fā)生；脫溶分解晶核一般在晶體缺陷處形成。特征：具有剪切均勻整齊性、不發(fā)生原子擴散、相變速度快、相變有一定范圍、有很大的切變型彈性應(yīng)變能。716 試推測在貧鐵的Fe3O4中氧分壓和鐵離子擴散的關(guān)系；試推測在鐵過剩的Fe3O4中氧分壓和氧擴散的關(guān)系。712 MgO、CaO、FeO均具NaCl結(jié)構(gòu)，在各晶體中它們的陽離子擴散活化能分別為：Na＋在NaCl中為41kcal/mol，Mg2＋在MgO中為83kcal/mol，Ca2＋在CaO中為77kcal/mol，F(xiàn)e3＋在FeO中為23kcal/mol，試解釋這種差異的原因。解：將T=1073K代入題中兩式分別得Dα1073= cm2/s 可以認為該實驗符合；（2）由上步可知=2342787 J/mol；（3）將T=773K代入得=cm2/s。所以對P，在燒成帶的冷卻過程中應(yīng)采取極冷的方法。 化成長石 556= K2O：wt%=% Al203 : wt%=% SiO2: wt%=% A3S2 及 L 相，液相組成點在莫來石與石英界線上（與 1250 ℃等溫線交點），固相組成點在 SiO2 與A3S2 連線上，用杠桿規(guī)則計算。 1335℃解：低共熔點指是一種無變量點，系統(tǒng)冷卻時幾種晶相同時從熔液中析出，或加熱時同時融化。 單轉(zhuǎn)熔點（6）在P2點對應(yīng)的溫度開始出現(xiàn)液相，在該溫度下出現(xiàn)的最大液相量為： （4）1組成的熔體的冷卻結(jié)晶過程 △S1S2B 單轉(zhuǎn)熔點 副△ABN624圖612所示為生成一個三元化合物的三元系統(tǒng)相圖。解：1點冷卻析晶過程：620在濃度三角形中畫出下列配料的組成點的位置。617將含有MgO和Al2O3的熔體冷卻到一定溫度，然后濾去析出的晶體并對剩下的液相進行分析，得知液相中含MgO為65％，而且知道液相量是物系總量的70％，求原始熔體的組成。粘土磚（含 Al203 35 ～ 50%）主要晶相： SiO2 、A3S2 ，高鋁磚（含 Al203 60 ～ 90%） 主要晶相： 60 ～ 72%A3S2 設(shè)C點含B量為x, E點含B量為z。 69 根據(jù)圖64所示的二元系統(tǒng)相圖回解：（1）注明各相區(qū)；（2）寫出無變量點的性質(zhì)及其相平衡關(guān)系；（3）寫出M1和M2熔體的平衡冷卻析晶過程；（4）計算從熔體剛冷至 TP溫度及離開TP溫度時系統(tǒng)中存在各相的百分含量。第二圖錯，A、B組元具有一個低共熔點，因此A、B的兩條液相線應(yīng)交于一點。由于βC2S是一種熱力學(xué)非平衡態(tài)，沒有能穩(wěn)定存在的溫度區(qū)間，因而在相圖上沒有出現(xiàn)βC2S的相區(qū)。（2）三斜與六方晶型的轉(zhuǎn)變是可逆的。解：相律是吉布斯根據(jù)熱力學(xué)原理得出的相平衡基本定律，又稱吉布斯相律，用于描述達到相平衡時系統(tǒng)中自由度數(shù)與組分數(shù)和相數(shù)之間的關(guān)系。（3）正交晶型是介穩(wěn)態(tài)。 含B為25mol％的試樣在500℃完全凝固，％初晶相SA（B）和 ％（SA（B）＋SB（A））共生體。 解上述聯(lián)立方程，得x=,y=,z=, 據(jù)此，, , 。（1）根據(jù)上圖，可知，含CaO80％的熔體1000g冷卻到即將離開轉(zhuǎn)熔點M時（2150℃），產(chǎn)物為C3S和CaO，根據(jù)桿杠規(guī)則可知：C3S為，CaO為。2H2O）至600℃時，高嶺石分解為水蒸氣和Al2O3 （1）加熱到 1595 ℃ 時，生成A3S2解：MgO 副△BCN根據(jù)此圖：（1）判斷化合物D的性質(zhì)，標出圖中各邊界和界線溫降方向并判斷界線性質(zhì)；（2）判斷無變量點E、F、G的性質(zhì)，并寫出相平衡關(guān)系式；（3）寫出熔體M1和M2的冷卻析晶過程；（4）計算熔體M2液相剛到結(jié)晶結(jié)束點時以及結(jié)晶結(jié)束后的各相含量。 Q 2H2O 與CaCO3配料， SiO2 mol%/Al203 mol%=2 ：1，二者比較， SiO2 量不夠，所以需加入 SiO2 。 K2OAl2O3SiO2系統(tǒng)相圖647根據(jù)K2O－A12O3－SiO2系統(tǒng)相圖（圖630），如果要使瓷器中僅含有40％莫來石晶相及60％的玻璃相，原料中應(yīng)含K2O多少？若僅從長石中獲得，K2O原料中長石的配比應(yīng)是多少？ （－19100/RT）cm2/s和Dv＝10－4exp（－38200/RT）cm2/s，試求晶界擴散系數(shù)和體積擴散系數(shù)分別在什么溫度范圍內(nèi)占優(yōu)勢？同理，晶界上質(zhì)點排列方式不同于內(nèi)部，排列混亂，存在著空位、位錯等缺陷，使之處于應(yīng)力畸變狀態(tài)，具有較高能量，質(zhì)點在晶界遷移所需的活化能較晶內(nèi)小，擴散系數(shù)大。已知驅(qū)動力與過冷度之間的關(guān)系是：,這進一步說明了形核的熱力學(xué)條件。95 試分析應(yīng)變能及表面能對固態(tài)相變熱力學(xué)、動力學(xué)及新相形狀的影響。（１）調(diào)幅分解屬于連續(xù)型相變。沉淀相晶核的形成是通過下坡擴散。99 在純液體平衡凝固溫度T0以下，臨界相變勢壘隨溫度下降而減小，于是有一個使熱起伏活化因子exp為極大值的溫度。 ，熔點為1593℃，熔化熱為11495J/mol，固－10－5J/cm2，試求在過冷度為10℃、100℃時的臨界晶核大小，并估計這些晶核分別由多少個晶胞所組成（已知鐵為體心立方晶格，晶格常數(shù)a＝）。 因為當形成體積相同的核時， 泰曼溫度（5）固相燒結(jié)：在固態(tài)狀態(tài)下進行的燒結(jié)。 蒸發(fā)－凝聚機理（凝聚速率＝頸部體積增加） 此類傳質(zhì)不能靠延長時間達到燒結(jié)。1013 假定NiCr2O4的表面能為600erg/cm2。（1）晶界能量較小，晶界移動被雜質(zhì)或氣孔所阻擋，晶粒正常長大停止。對于特種燒結(jié),它是為了適應(yīng)特種材料對性能的要求而產(chǎn)生的。1022 磁性氧化物材料被認為是遵循正常晶粒長大方程。 試分析其原因。（3）晶界能量大，晶界越過雜質(zhì)或氣孔，把氣孔包裹在晶粒內(nèi)部。1014 在制造透明Al2O3材料時，原始粉料粒度為2μm，測得晶粒尺寸10μm，試問若保溫時間為2h，晶粒尺寸多大？％MgO，此時若保溫時間為2h，晶粒又有尺寸多大？在加入少量雜質(zhì)時，晶粒直徑與時間關(guān)系為：…………………………（3）在 1500℃時，MgO正常生長時，由（2）有99再由（1）有＝則在 1500℃正常生長條件下，達到所需時間為： 在 1600℃時＝由（2）＝解： r = 氣孔排除推動力：大、小晶粒表面能的不同。 增大很快，但時間延長，很快停止；體積擴散：燒結(jié)時間延長，推動力減小。并分別通過蒸發(fā)－凝聚、體積擴散、粘性流動、溶解－沉淀傳質(zhì)，各需多少時間？若燒結(jié)8h，各個傳質(zhì)過程的頸部增長x/r又是多少？ 擴散Kingery和 LSW ：溶解沉淀 顆粒進一步重排；（1）蒸發(fā)－冷凝；（2）體積擴散；（3）粘性流動；（4）晶界擴散；